不同融資模式下綠色供應鏈決策研究

張大儒，年鑫玥，葉同，趙瑩

（1.安徽工程大學經濟與管理學院，安徽 蕪湖 241000；2.東北大學工商管理學院，遼寧 沈陽 110167）

0 引言

能源枯竭和生態環境惡化威脅著人類社會的可持續發展，傳統經濟增長模式面臨難以為繼的境地。構建完善的綠色供應鏈系統是實現資源循環利用、降低生產成本、增加企業利潤的重要手段。對于制造商而言，緊缺的資金不僅會束縛自身最優運營決策的制定，同時還會對供應鏈上下游企業產生不利的影響，進而降低整個供應鏈運營的效率和效益。因而，如何選擇適當的融資方式以解決企業資金短缺問題成為綠色供應鏈運營面臨的重要挑戰。

銀行貸款融資模式是指供應鏈中資金約束企業基于自身信用情況向銀行申請貸款用于生產或采購的模式。貿易信貸融資模式下供應鏈上游企業為其下游供應鏈伙伴提供一定的延期付款時限，信用情況良好的上游企業資金約束時可向銀行融資。目前，很多學者研究了貿易信貸融資模式或銀行貸款融資模式下供應鏈的決策問題，也有少量文獻將這兩種融資模式進行了對比。例如，Chen和Wang指出貿易信貸可以在受到資金約束的供應鏈中創造價值，并能夠在一定程度上協調供應鏈。陳祥鋒認為如果零售商建立了有限責任制，那么即使面臨破產風險，貿易信貸協議也可以有效地激勵零售商增加購買量。Jing和Seidmann指出當生產成本相對較低時，貿易信貸相較于銀行信貸而言更能緩解供應鏈的雙重邊際效應，反之則銀行信貸更有效。肖肖和駱建文的研究表明，如果零售商的預付款折扣率等于銀行的利率，并且制造商的初始資金水平滿足兩種融資模型的要求時，那么對于制造商而言則應優先考慮零售商的預付款融資模型，而不是銀行貸款融資模式。此外還有一些文獻研究了受到資金約束的制造商的其他融資模式與措施。例如，湯婷，等探討了制造商線上雙渠道不同融資模式的選擇，結果表明，在電商平臺融資模式下，制造商和電商平臺都愿意提供較低的零售價格，從而促進市場需求增加。占濟舟，等研究了在資金約束的供應鏈中不同融資模式的選擇。

綜上，貿易信貸和銀行貸款都可以解決制造商在供應鏈中的資金約束問題，并能夠在一定程度上改善供應鏈的整體績效。但是，目前很少有文獻探討不同融資模式對綠色供應鏈決策的影響。針對該局限性，本文分別構建了兩個模型：貿易信用貸款融資模式下綠色供應鏈決策模型和銀行貸款融資模式下綠色供應鏈決策模型，并進一步通過對比，分析了不同融資模式和貸款利率對綠色供應鏈最優決策的影響，以期為綠色供應鏈成員以及銀行提供決策建議和指導。

1 問題描述、符號說明和基本假設

本文以一個由零售商和制造商組成的綠色供應鏈為研究對象，其中，存在資金約束問題的制造商為主導者，零售商為跟隨者。制造商的自有資金不足以支持產品綠色研發相關工作的開展。因此，需要向實力較強的零售商尋求貿易信用貸款或者向商業銀行尋求貸款。貿易信用貸款融資模式下，零售商作為資金供給方，以提前支付的方式向制造商提供資金支持，并按照一定的貸款利率收取利息，具體過程如圖1所示。銀行貸款融資模式下，制造商的借貸對象轉變為商業銀行，需要償還的本息不變，具體過程如圖2所示。在兩種融資模式中，均以制造商與零售商的利潤最大化為決策目標進行決策。

圖1 貿易信用貸款下的綠色供應鏈系統

圖2 銀行貸款下的綠色供應鏈系統

為了便于更清楚地描述問題，對本文中涉及到的符號進行定義和說明，見表1。

表1 符號說明

在本文的研究中，假設產品的市場需求受到產品零售價格和產品綠色度的影響，即，令表示零售商銷售單位產品的價格。同時，本文考慮制造商與零售商是風險中性和完全理性的，他們之間共享全部信息，制造商在期末必須償還貸款，不將貸款轉接到下一周期。

2 不同融資模型的構建與求解

基于以上的符號說明和假設，本節將分別構建貿易信用貸款融資模式下綠色供應鏈決策模型和銀行貸款融資模式下綠色供應鏈決策模型，并對這兩個模式進行求解。

2.1 貿易信用貸款融資模式下綠色供應鏈決策模型

在銷售季初，實力較強的零售商向受資金約束的制造商提供融資服務，制造商得以生產綠色產品并將產品銷售給零售商；收到貨物后，零售商再將產品銷售給顧客；在銷售季末，制造商需要向零售商償還借款本息。制造商和零售商的利潤函數可分別寫成如下形式：

根據利潤最大化原則，依次求解式（1）、式（2），可以得到如下命題：

命題1貿易信用貸款融資模式下，綠色供應鏈成員最優結果如下：

（1）制造商的最優決策為：

（2）零售商的最優決策為：

（3）制造商的最優利潤為：

（4）零售商的最優利潤為：

證明：

對式（1）求解關于與的偏導：

可得：

將兩式聯立，求解關于與的二元一次方程，可得：

將w、e代入式（2）中，同時求解π關于的偏導，令其等于0，可得：

再將w、e、p帶入式（1）和式（2）中，可得：

通過進一步計算可得制造商和零售商的最優利潤，如命題1中的結論所示。

2.2 銀行貸款融資模式下綠色供應鏈決策模型

在銷售季初，受資金約束的制造商向商業銀行尋求信用貸款融資服務，制造商得以有資金進行綠色產品的研發生產活動，并將產品售賣給零售商；零售商收到貨物后再將產品銷售給顧客；在銷售季末，制造商需要向商業銀行償還本息。制造商和零售商的利潤函數可分別寫成如下形式：

其中，，表示銷售一單位綠色產品零售商所獲得的利潤。

根據利潤最大化原則，依次求解式（3）、式（4），可以得到如下命題：

命題2銀行貸款融資模式下，綠色供應鏈成員最優結果如下：

（1）制造商的最優決策為：

（2）零售商的最優決策為：

（3）制造商的最優利潤為：

（4）零售商的最優利潤為：

證明：

通過進一步計算可得制造商和零售商的最優利潤，如命題2中的結論所示。

3 數值分析

本節通過數值仿真進行一些參數敏感性分析，來驗證上述的部分結論。為了更清楚地了解貸款利率對決策模型的影響，在此將、和系數設置為一個相對較大的值，并保證決策變量、和大于0，且零售價格大于批發價格。參數取值為：110，1.510，1，610，k=10，b=1.510。為了讓實驗數據更具有實際意義，在此控制貿易信用貸款利率r和銀行貸款利率ρ的取值區間為[0，0.3]。

3.1 貿易信用貸款融資模式下相關參數的敏感性分析

從圖3可以觀察到，隨著貿易信用貸款利率的增加，零售商產品的零售價格降低。且貿易信用貸款利率越高，產品的單位售價下降越明顯。這是因為當r增加時，制造商為避免虧損，相應的也提高了產品的批發價格。此時下游零售商如果仍要保持單位產品的邊際利潤不變，就需要提高產品的零售價格。由第2節的論證可以得出，提高產品的單價意味著市場規模減小，對于零售商而言，不利于實現利潤增加的目標。這時只有零售商降低產品的零售價格，擴大市場規模，對于該綠色供應鏈的決策者而言，市場才是有利可圖的，否則得不償失。

圖3 貿易信用貸款利率rb對零售商零售價格的影響

從圖4可以觀察到，制造商產品的批發價格與貿易信貸利率r正相關。這是因為制造商本身資金儲備有限，隨著貿易信用貸款利率不斷提高，制造商生產同一數量的產品所要支付給被借貸方的利息成本越來越大，制造商只能通過提高對下游零售商的批發價格來獲取更多的利潤，并以此償還更多的利息。

圖4 貿易信用貸款利率rb對制造商批發價格的影響

3.2 銀行貸款融資模式下相關參數的敏感性分析

從圖5和圖6可以看到，隨著銀行貸款利率的增加，零售商產品的零售價格增加，制造商的產品批發價格也增加。這是因為制造商為了償還貸款本息和，在銀行貸款利率不斷增加的情況下只能通過提高產品的批發價格來增加利潤。

圖5 銀行貸款利率ρb對零售商零售價格的影響

圖6 銀行貸款利率ρb對制造商批發價格的影響

3.3 不同融資模式之間的對比分析

上文分析了關鍵變量貸款利率r和ρ對供應鏈決策的影響。基于以上結論，本節重點對貿易信用貸款融資模式和銀行貸款融資模式下的供應鏈最優結果進行對比。

圖7-圖9分別對比了不同融資模式下制造商的利潤、零售商的利潤和供應鏈的總利潤。從圖7可以觀察到，貿易信用貸款融資模式和銀行貸款融資模式下，隨著貸款利率的增加，制造商的利潤雖然都表現為增加，但是制造商在貿易信用貸款融資模式下所獲得的利潤顯然更多。因此，當零售商提供的貸款利率與商業銀行提供的貸款利率相同時，選擇貿易信用貸款融資模式對制造商而言更具有優勢。從圖8中可以觀察到，銀行貸款融資模式下，零售商可以獲得更多的利潤。從圖9中也可以直觀地觀察到，貿易信用貸款融資模式下供應鏈所獲得的總利潤高于銀行貸款融資模式下所獲得的總利潤。

圖7 利率對不同融資模式下制造商利潤的影響

圖8 利率對不同融資模式下零售商利潤的影響

圖9 利率對不同融資模式下供應鏈總利潤的影響

圖10表明，貿易信用貸款融資模式下，產品的綠色度與貸款利率之間呈正相關；而當制造商通過銀行貸款時，產品的綠色度與貸款利率之間呈負相關。這是因為貿易信用貸款融資模式下，制造商通過提高產品的綠色度以實現增加市場需求量的目的；而在銀行貸款融資模式下，制造商為了降低成本而選擇減少對產品的綠色投資。總體來說，對于消費者而言，貿易信用貸款融資模式不僅可以提供價格更低的產品，此時產品也更加環保。

圖10 利率對不同融資模式下產品綠色度的影響

4 結語

本文以一個綠色制造商和一個零售商為研究對象，分別構建了貿易信用貸款下綠色供應鏈決策模型和銀行貸款融資模式下綠色供應鏈決策模型，運用博弈論方法對其進行求解，并分別從供應鏈、制造商、零售商和消費者的角度，探討供應鏈成員的最優融資模式，此外分析了關鍵參數對決策結果的影響。通過本文的研究，得到一些重要的結論：（1）對于供應鏈而言，貿易信用貸款融資模式下，供應鏈的總利潤更高；（2）對于制造商而言，貿易信用貸款融資模式下，制造商的利潤更高；（3）對于零售商而言，銀行貸款融資模式下，零售商的利潤更高；（4）對于消費者而言，貿易信用貸款融資模式不僅可以提供價格更低的產品，此時產品也更加環保。

本文所構建的模型較為簡單，存在一定的局限性。研究對象僅為由一個制造商和一個零售商組成的簡單供應鏈系統。然而，現實當中的供應鏈系統往往很復雜，并且面臨著很多不確定因素。因此，進一步探討更為復雜的供應鏈系統，并考慮市場中的不確定因素是一個值得研究的方向。